Aplikace kyberneticko fyzikálních systémů

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Aplikace kyberneticko fyzikálních systémů"

Vlastimil Zeman
před 5 lety
Počet zobrazení:

1 Nízkonákladová automatizace The 5th International Conference on Internet of Things 2015 s integrací kolaborativních robotů ve štíhlé výrobě Coex, Soeul, S. Korea Oct , 2015 Aplikace kyberneticko fyzikálních systémů Vladimír Kebo, Center of Advanced and Innovation Technology, VŠB-Technical University of Ostrava

2 Agenda Souvislosti I4.0 výroba budoucnosti Kyberneticko fyzikální systémy Holony a HMS Multiagentní systémy Řízení a I4.0 Závěr

3 Nová filosofie sysgémů Super-systémy v průmyslu Integrace distribuovaných částí (systémů) Propojení v hierarchických úrovních Nové příležitosti pro průmysl (společnost) Výzva pro budoucí konkurenceschopnost Super-system prosperita společnosti Propojenost Věcí, Služeb, Lidí, Všeho? IoT, IoS, IoP, IoE, IoIndustry = IoPro Kebo, V.: Internet of processes,: IoT 2015 International Conference, Seoul. Korea

4 Potenciál internetu věcí Source: 4.0

5 Výzva průmyslu 4.0 CR Národní Iniciativa MPO - Průmysl 4.0: Informatika a Kybernetika Oznámena před rokem - září 2015 Geo politické změny Geo - grafické alokace zdrojů Znalosti a dovednosti HR Akcelerace v sektoru ICT Kontinuální inovace v I4.0 Standardy a Bezpečnost IoIndustry = IoPro

6 Základ pro I4.0 Pobídky a změny ve společnosti Lidské zdroje vzdělávací systém, (3 rd revolution) Změny na trhu práce, kreativní aktivity Investice do nových infrastruktur Dynamika výzkumu a vývoje Informační a Komunikační technologie Propojení strojů, robotů, umělých agentů, Source: IoT 2014 International Conference, MIT Boston, USA

7 Základ pro I4.0 nutné podmínky Připravenost průmyslu a dílčích výrob Dostupnost kvalitních IT komponent a standardů Automatizace inženýrských aktivit Kvalifikovaní a motivovaní zaměstnanci Systémová intenzivní spolupráce mezi aktéry Silné a schopné VaV a vzdělávací instituce Source: IoT 2014 International Conference, MIT Boston, USA

8 Průmyslové revoluce k I4.0 Source: 4.0

9 Průmyslové revoluce a řízení systémů Operační zpětná vazba v průmyslu James Watt, První proporcionální průmyslový regulátor Řízení v plném rozsahu modely objektů Výrobní linky, sériová výroba, elektřina Programová zpětná vazba PLC, distribuované řízení, Stavová interpretace a modely objektů Symbolická zpětná vazba distribuované modely světa, Sdílení znalostí na základě ontologií - CPS

10 Obecný model reálného systému Black box závislost mezi V a /V veličinami, veličiny měřitelné a ovlivnitelné, zadání cíle řízení z vyšší úrovně. Stavový model doplněny vnitřní proměnné popisující stav a umožňující řízení řiditelnost a pozorovatelnost systému Distribuovaný stavový model supersystému sdílením dílčích modelů emergentní chování supersystému Umělý život x HoloMAS

11 Cyber Physical Systems (CPS) CPS základní součást systémů I4.0 Autonomní aktivity Komunikační schopnosti Vyjednávání při řešení výrobních cílů Kooperativní chování Řešení problémů v reálném čase Změna hodnotového řetězce Kebo, V.: Internet of processes,: IoT 2015 International Conference, Seoul. Korea

12 Cyber Physical Systems (CPS) Komunikační schopnost Kdekoliv a kdykoliv Moderní infrastruktura musí umožnit přístup k informacím vždy a všude Inteligentní výroba a výrobek Výrobní zdroje budou pracovat autonomně při využívání vzájemného dialogu M2M Výrobek nese znalost celého výrobního systému Spojení reálného a digitálního světa Každý reálný objekt má digitální obraz/model, který věrně odráží reálné charakteristiky Kebo, V.: Internet of processes,: IoT 2015 International Conference, Seoul. Korea

13 Zdroje informací - identifikace Smart sensory autonomní bezdrátová komunikace Smart průmysloví roboti holoničtí agenti, Umělá inteligence - Holo MAS Holonické Multi Agentní Systémy Smart zařízení sdílejí distribuovaný model výroby distribuované řízení, materiály, výrobky a smart stroje komunikují mezi sebou v reálném čase Standards, standards, standards, Kebo, V.: Internet of processes,: IoT 2015 International Conference, Seoul. Korea

14 Holarchic control system parallelism - some production or transport can be implemented in parallel, reducing the time to perform manufacturing operations, robustness - in the event of failure of one of the production machinery/equipment may another machine with the same functionality take over the original function/task, scalability - in case of change of production parameters it can be reduced or increased the number of production units ensuring the job, reconfigurability - based on changes in production targets may be modified role of the current unit/device. Kebo, V.: Internet of processes,: IoT 2015 International Conference, Seoul. Korea

15 Chytré produkty ve výrobě Identifikace podél výrobního řetězce Traceabilita a lokalizace Znalost rodokmenu výrobku Integrace smart sensorů Informace o stavu výrobku v reálném čase Znalost výrobních procedur až k finálnímu stavu výrobku

16 Integrace reálného a virtuálního světa - Nové principy modelů v řízení distribuce řízení, systémy v systémech - Digitální továrna jsou on-line napojeny na globální obchodní řetězce - Průmysl 4.0 úplné digitální propojení všechl úrovní výroby v řetězci tvorby přidané hodnoty od návrhu produktu/výrobku až po jeho logistiku - Nové technologie 3D printing, M2M (machine-tomachine), M2P (machine-to-person), - Digital Factory, Digital Supply Chain, Cloud computing, - Internet Věcí, Big Data, Smart průmyslové roboty - CPS, - Umělá inteligence v komunikaci P2P, atd. Kebo, V.: Internet of processes,: IoT 2015 International Conference, Seoul. Korea

17 Propojení reálného a virtuálního světa Horizontální integrace podél celého cyklu Vertikální integrace v hierarchii řízení Integrace inženýrských procesů (idea výrobek) Komunikační standardy Integrační protokoly referenční architektury Platformy pro Service Oriented Architecture Nástroje pro login subsystémů, autorizaci, Interoperabilitya ve výrobních systémech Kebo, V.: Internet of processes,: IoT 2015 International Conference, Seoul. Korea

18 Závěry Source: IoT 2014 International Conference, MIT Boston, USA

19 Závěry 1. CPS jsou klíčovým elementem IoPro 2. Propojení reálného a virtuálního světa 3. Komunikace a integrace v RT 4. Interpretace informací sémantika 5. Sdílení znalostí, ontologie 6. Bezpečnost informací, znalostí 7. Reální agenti ve virtuálním světě tvořeném umělými agenty v reálném světě Kebo, V.: Internet of processes,: IoT 2015 International Conference, Seoul. Korea

20 DĚKUJI VÁM ZA POZORNOST

Podobné dokumenty

Doc. Ing. Daniel Kaminský, CSc. ELCOM, a.s.

Doc. Ing. Daniel Kaminský, CSc. ELCOM, a.s. Úplné počítačové propojení a) výrobních strojů, b) zpracovávaných produktů a polotovarů a c) všech dalších systémů a subsystémů průmyslového podniku (včetně